集成式模块化多户计量电表及其工作方法与流程

1.本发明涉及电量计量设备的技术领域，尤其涉及一种集成式模块化多户计量电表及其工作方法。


背景技术：

2.随着城市的发展，高层多用户建筑采用传统一户一表式电量计量占用大量的空间，因此多用户智能电表的设计与使用越来越广泛。
3.首先，随着科技的大发展，智能控制技术不断发展，研究人员也对多用户智能电表进行了深入研究，中国发明专利“授权公告号cn204405733u，授权公告日2015.06.17”公开了一种电子式多用户智能电表，通过设计由单片机、计量芯片和逻辑芯片等构成的控制电路及电流互感器和继电器控制芯片对多用户的用电进行计量控制，并记载里详细的电路连接方式，但其对于多用户电表的具体结构布局没有进行详细的记载。现有技术中也多是针对多用户电表的控制系统进行的描述，缺少针对电表的具体结构的描述，而一个多用户电表的布局是否合理会直接影响到电表的生产效率、用户使用体验和电表计量控制效率。
4.其次，在现有的电力网络布局中，电表布局属于基础性设计布局，而之前的传统一家一户的电表设计布局极易导致偷电漏电、安装和更换不便的问题。
5.因此，多用户智能电表的广泛推广的大背景下，急需一种集成模块化设计的多用户电表。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的电表具体结构设计不清晰、电表布局易导致偷电漏电以及安装和更换不便的技术问题，本发明提出一种集成模块化设计的多用户电表，首先，通过设计整入整出的可拆卸式集成进线机构和集成出线机构，保证多用户的输电线的集成化管理，方便电表线路的安装和更换，且在外部观察无法得到单独一户的线路，防止偷电漏电的情形发生；其次，设计电量数据显示控制机构，方便各个用户进行智能化查询用电信息和电费存储，方便快捷；最后，设计结构清晰的集成控制机构，方便集成模块化电表的实际使用。
7.为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种集成式模块化多户计量电表，包括箱体、集成进线机构、集成出线机构、电量数据显示控制机构和集成控制机构，集成进线机构安装在箱体的一侧且与集成控制机构相连接，集成出线机构安装在箱体的下部且与集成控制机构相连接，电量数据显示控制机构安装在箱体的前部且与集成控制机构相连接，集成控制机构安装在箱体的内部。
8.进一步的，集成进线机构包括三相进线端子、绝缘框和集成进线插接线，绝缘框安装在箱体的一侧且与箱体相连通，三相进线端子安装在绝缘框内部且与集成控制机构相连通，集成进线插接线的输出端安装在绝缘框内且与三相进线端子相连通。
9.进一步的，集成出线机构包括出线端子、电表零线接口、绝缘支撑座、绝缘防护壳和集成出线插接线，绝缘支撑座安装在箱体的下部，出线端子安装在绝缘支撑座上且出线
端子与集成控制机构相连通，电表零线接口安装在绝缘支撑座上，绝缘防护壳安装在绝缘支撑座上，集成出线插接线的输入端安装在绝缘防护壳内且与出线端子相连接。
10.进一步的，电量数据显示控制机构包括充电储值组件、电量显示窗、cpu集成电路板和用户选择按钮，充电储值组件安装在箱体的内部且与电量显示窗相连接，cpu集成电路板安装在箱体的内部且与集成控制机构相连接，电量显示窗安装在箱体的前部且与cpu集成电路板相连接，用户选择按钮安装在电量显示窗的一侧且与电量显示窗相连接。
11.进一步的，充电储值组件包括感应卡储值集成电路板和储值刷卡位，储值刷卡位为多孔结构，储值刷卡位位于箱体的前部且位于电量显示窗的一侧，感应卡储值集成电路板位于箱体的内部且与cpu集成电路板相连接，感应卡储值集成电路板与储值刷卡位相对应。
12.进一步的，集成控制机构包括驱动集成电路板、互感器集成电路板、计量集成电路板和磁保持继电器，驱动集成电路板通过吊装金属片与箱体内部上端的安装条相连接，驱动集成电路板与磁保持继电器相连接，互感器集成电路板安装在箱体内部，互感器集成电路板上设置有电流互感器，电流互感器三个一组呈阶梯状设置在互感器集成电路板上，磁保持继电器通过导线穿过电流互感器上的穿孔与出线端子相连接，计量集成电路板安装在箱体的一侧，计量集成电路板与互感器集成电路板相连接，驱动集成电路板和计量集成电路板均与cpu集成电路板相连接。
13.进一步的，工作方法包括以下步骤：s1、将箱体固定安装在墙体上，集成进线机构的一端与输电总线相连接且埋在墙体的内部，集成进线机构的另一端安装在箱体上；s2、将集成出线机构的一端安装在箱体上，将集成出线机构的另一端埋在墙体内部且与各用户端相连接；s3、调节电量数据显示机构，显示各用户电量使用与剩余情况。
14.进一步的，工作方法的步骤s1中，集成进线插接线的输入端与输电总线相连接，集成进线插接线的线路位于墙体内部，集成进线插接线的输出端安装在绝缘框内且与三相进线端子相连接。
15.进一步的，工作方法的步骤s2中，集成出线插接线的输入端安装在绝缘防护壳内且与出线端子相连接，集成出线插接线的线路位于墙体内部，集成出线插接线的输出端与各用户端相连接。
16.进一步的，工作方法的步骤s3中，用户将电力储值卡放在储值刷卡位上，通过用电选择按钮调节电量显示窗显示内容，进行储值和查询；在用户的剩余电量不足时，cpu集成电路板发送信号给驱动集成电路板，由驱动集成电路板控制相对应的磁保持继电器在用户未及时充值时断开该户的电源。
17.本发明的有益效果：1.本发明设计了整入整出式的集成进线机构和集成出线机构，使用插接的方式与电表进行连接，形成了模块化的结构，在电表的安装和更换时，整体式的拔出和插入，方便快捷，效率高。
18.2.本发明集成进线机构和集成出线机构整入整出的设计，使得整个电表安装完成后，在外部观察时无法得到单独一户的线路，防止传统一户一表的情况下出现的偷电漏电
的情形发生。
19.3.本发明设计电量数据显示控制机构，设置有充电储值组件和cpu集成电路板，方便各个用户进行智能化查询用电信息和电费存储，方便快捷，且在用户的剩余电量不足时，cpu集成电路板发送信号给驱动集成电路板，由其控制相对应的磁保持继电器在用户未及时充值时断开该户的电源，智能化程度高。
20.4.本发明根据需要设计了驱动集成电路板、互感器集成电路板、计量集成电路板和磁保持继电器等集成控制机构，对箱体内的安装位置进行合理布局，减少箱体内空间的占用，各功能模块布局整洁有序，适于应用，使用过程中发生故障便于维护。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明箱体外部的结构示意图。
23.图2为本发明箱体内部的结构示意图。
24.图中，1-箱体，2-三相进线端子，201-绝缘框，3-出线端子，301-电表零线接口，4-电量显示窗，401-用户选择按钮，5-驱动集成电路板，501-安装条，6-互感器集成电路板，601-电流互感器，7-计量集成电路板，8-磁保持继电器，801-导线。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.一种集成式模块化多户计量电表，如图1所示，包括箱体1、集成进线机构、集成出线机构、电量数据显示控制机构和集成控制机构，集成进线机构安装在箱体1的一侧且与集成控制机构相连接，集成出线机构安装在箱体1的下部且与集成控制机构相连接，电量数据显示控制机构安装在箱体1的前部且与集成控制机构相连接，集成控制机构安装在箱体1的内部。首先，集成进行机构和集成出线机构为整入整出式设计，在电表的安装和更换时，整体式的拔出和插入，方便快捷，效率高；其次，整入整出的设计，使得在外部观察时无法得到单独一户的线路，防止传统一户一表的情况下出现的偷电漏电的情形发生；再次，设计电量数据显示控制机构，方便各个用户进行智能化查询用电信息和电费存储，方便快捷；最后，设计结构清晰的集成控制机构，方便集成模块化电表的实际使用。
27.进一步的，集成进线机构包括三相进线端子2、绝缘框201和集成进线插接线，如图1所示，绝缘框201安装在箱体1的一侧且与箱体1相连通，如图2所示，三相进线端子2安装在绝缘框201内部且与集成控制机构相连通，集成进线插接线的输出端安装在绝缘框201内且与三相进线端子2相连通。具体的说，集成进线插接线为一体化输电线设计，集成进线插接线的输入端与输电线相连接，集成进线插接线的输出端设计为插接块结构，插接块结构与
绝缘框201相匹配，直接可插入绝缘框201内，使得集成进线插接线与三相进线端子2相连接，进行电力的输入。
28.在本实施例中，三相进线端子2为三相进线设计，在本发明的其他实施例中，还可以根据需要调整为四相等其他设计，只要达到本发明的目的即可。
29.进一步的，如图1所示，集成出线机构包括出线端子3、电表零线接口301、绝缘支撑座、绝缘防护壳和集成出线插接线，绝缘支撑座安装在箱体1的下部，出线端子3安装在绝缘支撑座上且出线端子3与集成控制机构相连通，电表零线接口301安装在绝缘支撑座上，绝缘防护壳安装在绝缘支撑座上，集成出线插接线的输入端安装在绝缘防护壳内且与出线端子3相连接。具体的说，集成出线插接线为一体化输电线设计，集成出线插接线的输入端与出线端子3相连接，集成进线插接线的输出端与客户端相连接，绝缘防护壳安装在绝缘支座上，对出线端子3与集成出线插接线的输入端连接处进行防护遮盖，使得在外部观察时无法得到单独一户的线路，防止传统一户一表的情况下出现的偷电漏电的情形发生。
30.值得说明的是，在本发明的其他实施例中，还可以在出线端子3的输入端设置有总开关，方便施工人员对整个线路进行通断控制，提高施工安全性。
31.进一步的，如图1所示，电量数据显示控制机构包括充电储值组件、电量显示窗4、cpu集成电路板和用户选择按钮401，充电储值组件安装在箱体1的内部且与电量显示窗4相连接，cpu集成电路板安装在箱体1的内部且与集成控制机构相连接，电量显示窗4安装在箱体1的前部且与cpu集成电路板相连接，用户选择按钮安装在电量显示窗4的一侧且与电量显示窗4相连接。具体的说，充电储值组件包括感应卡储值集成电路板和储值刷卡位，储值刷卡位为多孔结构，储值刷卡位位于箱体1的前部且位于电量显示窗4的一侧，感应卡储值集成电路板位于箱体1的内部且与cpu集成电路板相连接，感应卡储值集成电路板与储值刷卡位相对应。
32.进一步的，如图2所示，集成控制机构包括驱动集成电路板5、互感器集成电路板6、计量集成电路板7和磁保持继电器8，驱动集成电路板5通过吊装金属片与箱体1内部上端的安装条501相连接，驱动集成电路板5与磁保持继电器8相连接，互感器集成电路板6安装在箱体1内部，互感器集成电路板6上设置有电流互感器601，电流互感器601三个一组呈阶梯状设置在互感器集成电路板6上，磁保持继电器8通过导线801穿过电流互感器601上的穿孔与出线端子3相连接，计量集成电路板7安装在箱体1的一侧，计量集成电路板7与互感器集成电路板6相连接，驱动集成电路板5和计量集成电路板7均与cpu集成电路板相连接。
33.值得说明的是，如图1和图2所示，在本实施例中，箱体1由相互卡合的前盖和后盖组成，二者的四角处分别对应的开有内螺纹孔，并通过四个连接螺钉进行连接固定，方便箱体1内部的集成控制机构的安装布局，前盖的整体长度与后盖相同，其宽度小于后盖，二者的上侧端面对齐。在本发明的其他实施例中，还可以将箱体1设计为如框架和插板组成的其他结构，只要达到本发明的目的即可。
34.值得说明的是，在本实施例中，如图2所示，箱体1的左侧板的上部开口，并向外水平延伸出托板，此处通过螺栓安装三相进线端子2，绝缘框201的中部为隔板，在其两侧分别为3个接线腔，两侧对应的接线腔通过导体连通，外侧的接线腔在箱体1的外侧，内侧的接线腔位于箱体1的内侧，内侧的3个接线腔分别连接有铜排，每根铜排的下侧连接有8个均匀分布的磁保持继电器8，共24个，铜排水平设置，末端通过绝缘柱和螺钉固定在箱体1上。在本
发明的其他实施例中，还可以根据电表的使用用户数量对磁保持继电器8的数量进行调整，只要达到本发明的目的即可。
35.值得说明的是，在本实施例中，如图2所示，箱体1的上侧板的内侧面上延其长度方向连接有一条金属的安装条501，在上侧板的内侧设置驱动集成电路板5，驱动集成电路板5上设有3个螺栓孔，并通过3个呈直角弯曲的吊装金属片连接在安装条501上，驱动集成电路板5的板面与箱体1的上侧板的板面整体平行，驱动集成电路板5上设有24个驱动接口，分别电连接24个磁保持继电器8。在本发明的其他实施例中，还可以根据电表的使用用户数量对驱动接口的数量进行调整，只要达到本发明的目的即可。
36.值得说明的是，在本实施例中，如图2所示，在箱体1的底侧设置出线端子3和电表零线接口301，出线端子3包括24个接线位，每个接线位由绝缘材料的支撑座构成内外两个接线口，其中内接线口分别通过导线801连接磁保持继电器8。在本发明的其他实施例中，还可以根据电表的使用用户数量对接线位的数量进行调整，只要达到本发明的目的即可。
37.值得说明的是，在本实施例中，如图2所示，箱体1在铜排的下侧通过绝缘柱和螺钉固定互感器集成电路板6，其上集成有24个带穿孔的电流互感器601，24个电流互感器601每三个为一组，各组水平排列，每组的3个电流互感器601呈阶梯状上下排列，各自的穿孔相互错开，保证每个电流互感器的穿孔不被相邻的电流互感器遮挡，连接磁保持继电器8和出线端子3的24根导线801分别从24个电流互感器601的穿孔穿过。在本发明的其他实施例中，还可以根据电表的使用用户数量对电流互感器601和导线801的数量进行调整，只要达到本发明的目的即可。
38.值得说明的是，在本发明的其他实施例中，为了对用户的电压进行集成化控制显示，还可以在箱体1内设置电压互感器集成电路板，在电压互感器集成电路板上设置多用户的电压互感器。
39.值得说明的是，在本实施例中，如图2所示，箱体1的右部固定计量集成电路板7，计量集成电路板7通过排线连接互感器集成电路板6，收集其发送的电量信号，进行电量计量。
40.值得说明的是，在本实施例中，如图1所示，箱体1的前盖的中部向前凸起，并开有窗口，cpu集成电路板固定在前盖内侧面的窗口处，并在窗口露出其上的电量显示窗4，电量显示窗4通过排线连接计量集成电路板7和驱动集成电路板5，可在电量显示窗4上轮流显示24户的剩余电量，当某一户的剩余电量不足时，cpu集成电路板发送信号给驱动集成电路板5，由其控制相对应的磁保持继电器8断开该户的电源。
41.值得说明的是，在本发明的其他实施例中，电量显示窗4上还可以设置语言输入机构或键盘录入机构，方便用户快速查询用电信息。
42.值得说明的是，在本实施例中，如图1所示，箱体1的前盖在窗口的旁边设有多个穿孔的区域，该区域的前盖的内面固定感应卡储值集成电路板，用于刷卡充电，感应卡储值集成电路板通过排线连接cpu集成电路板。
43.值得说明的是，在本实施例中，如图1所示，箱体1的前盖下部与后盖连接固定用的连接螺钉上设有铅封，保证电表使用的安全性。
44.值得说明的是，在本实施例中，如图1所示，箱体1的背面的四角处通过螺钉可转动的固定有4个安装板，安装板上开有安装孔，转动安装板可使安装孔位于箱体1的外侧，用于箱体1的安装固定。
45.根据本实施例上述的集成式模块化多户计量电表的结构，本实施例还提供了集成式模块化多户计量电表的工作方法，包括以下步骤：s1、将箱体1固定安装在墙体上，集成进线机构的一端与输电总线相连接且埋在墙体的内部，集成进线机构的另一端安装在箱体1上。具体的说，集成进线插接线的输入端与输电总线相连接，集成进线插接线的线路位于墙体内部，集成进线插接线的输出端安装在绝缘框201内且与三相进线端子2相连接。
46.s2、将集成出线机构的一端安装在箱体1上，将集成出线机构的另一端埋在墙体内部且与各用户端相连接。具体的说，集成出线插接线的输入端安装在绝缘防护壳内且与出线端子3相连接，集成出线插接线的线路位于墙体内部，集成出线插接线的输出端与各用户端相连接。
47.s3、调节电量数据显示机构，显示各用户电量使用与剩余情况。具体的说，用户将电力储值卡放在储值刷卡位上，通过用电选择按钮401调节电量显示窗4显示内容，进行储值和查询；在用户的剩余电量不足时，cpu集成电路板发送信号给驱动集成电路板5，由其控制相对应的磁保持继电器8在用户未及时充值时断开该户的电源。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。